Способ управления процессом полимеризации этилена в крупнотоннажной установке

Способ управления процессом полимеризации этилена в крупнотоннажной установке

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА В КРУПНОТОННАЖНОЙ УСТАНОВКЕ, состоящей из трубчатого реактора и отделителей высокого и низкого давления, заключающийся в стабилизации давления и температуры в трубчатом реакторе, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности установки за счет уменьшения времени перехода с режима на режим, измеряют величину концентрации пропане в выходном трубопроводе из отделителя высокогодавления , сравнивают указанную величину с заданной, при превьяиении указанной величины заданного значения реакционную смесь из отделителя высокого давления пропускают через блок полупроницаемых мембран, выделяют из реакционной смеси чистый этилен и направ (Ляют его в трубчатый реактор, a оставшуюся реакционную смесь пускают на сдувку. 00 Сдд СП

. СООЭ СОВЕТСКИХ

OIHll

РЕСПУБЛИК

0% (и) f ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯМИ: .

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТ ЧЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

По ДЕЛАМ ИЭОБ ЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ. -(21) 3370148/23-05, (22) 25.12.81 (46) 30.04.83 ° Бюл. и 16, (72) В.Н. Свиридов, Б.В..Вольтер, А.Э. Софиев и Г.Н. Леонтьев (71) Государственный всесоюзный центральный ордена Трудового Красного

Знамени научно"исследовательский институт комплексной автоматизации (53) 66 .012-52(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР и 459245, кл. С 05 В 27/00, 1974;

2 . Авторское свидетельство СССР

М 476280, кл. С 08 Р 2/00, 1973 (прототип). (54)(57) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ

ПОЛИМЕРИЗАЦИИ ЭТИЛЕНА В КРУПНОТОННАЖНОЙ УСТАНОВКЕ, состоящей иэ трубчатого реактора и отделителей высокозiяi С 08 F 110/02; G 05 В 27 00 го и низкого давления, заключающийся в стабилизации давления и температуры в трубчатом реакторе, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения экономичности установки эа счет уменьшения времени перехода с режима на режим, измеряют величину концентрации пропана в выходном тру" бопроводе иэ отделителя высокого давления, сравнивают укаэанную величину с заданной, при превышении указанной величины заданного значения реакционную смесь из отделителя высокого давления пропускают через блок полупроницаемых мембран, выделяют из реакционной смеси чистый этилен и направ- Я ,ляют его в трубчатый реактор, а оставшуюся реакционную смесь пускают на сдувку.

1014835

Изобретение относится к управлению процессом полимеризации и сополимеризации и может быть использовано при управлении крупнотоннажным процессом полимеризации этилена в трубчатом реакторе при высоком давлении .

Известен способ управления про.цессом получения полиэтилена заданного качества при высоком давлении, заключающийся в стабилизации давления в реакторе полимеризации 1 j.

Недостатком данного способа является отсутствие стабилизации темпе" ратуры в зоне реакции.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ управления процессом полимеризации этилена в крупнотоннажной ус,тановке, состоящей из трубчатого реактора и отделителей высокого и низкого давления, заключающийся. в стабилизации давления и температуры в трубчатом реакторе .

При .переходе установки на выпуск полиэтилена другой марки, для получения которого требуется меньшее содержание пропана в реакционной смеси, который используется как модификатор, необходимо удалить избыток зо пропана из системы, В известном способе это делается путем сдувки .части реакционной смеси из рецикла высоко" го -давления в атмосферу и последующего дЬбавления в систему свежего -,. 35 . этилена, добиваясь тем самым необходимого процентного содержания пропана в реакционной смеси (2 .

Недостатком указанного способа яв- . ляется его неэкономичность, так как 40 с удалением незначительной части пропана в атмосферу выбрасывается ценный газ этилен и, таким образом, засоряется атмосфера.

Цель изобретения - повышение эко- 45 номичности установки за счет уменьшения .времени перехода с режима на режим.

Поставленная цель достигается тем,, что согласно способу управления процессом полимериэации: этилена в круп.нотоннажной установке, состоящий из трубчатого реактора и отделителей высокого и низкого давления, заключающемуся в стабилизации давления и температуры в трубчатом реакторе, измеряют величину концентрации ïðîïàна в выходном трубопроводе из отделителя высокого давления, сравнивают указанную величину с заданной, при превышении указанной величины заданного значения реакционную смесь из отделителя высокого давления пропускают через блок. полупроницаемых мембран, выделяют из реакционной смеси чистый этилен направляют его в трубчатый реактор, а оставшуюся реакционную смесь пускают на сдувку.

На чертеже приведена технологическая схема процесса полимеризации этилена в трубчатом реакторе методом высокого давления. .Способ осуществляют следующим образом.

Свежий этилен, смешиваясь с кислородом и этиленом из рецикла низкого давления, образует реакционную смесь, которая поступает в буферную емкость

1. Далее реакционная смесь проходит систему компрессоров первого 2 и второго 3 каскадов, где сжимается соответственно до 0,25-0,29 ГПа, а затем до 1 9-2,5 ГПа и поступает в реактор 4. Из реактора 4 реакционная смесь, пройдя через клапан, попадает в систему отделителей высокого 5 и низкого 6 давления. Полученный расплав полиэтилена направляется в соответствующие рециклы: из отделителя

5 высокого давления - в рецикл высокого давления,. иэ отделителя 6 низкого давления - в рецикл низкого давления. В рецикле низкого давления установлен бустерный компрессор

7, на вход которого кроме газа из отделителя низкого -давления подается также свежий пропан.

Из рецикла высокого давления газ через блок 8 полупроницаемых мембран попадает через клапан 9 на сдувку или через клапан 10 подается на вход компрессора 3 второго каскада. Система регулирования дозировки пропана состоит из блока 8 полупроницаемых мембран, клапанов 9-11, регулирующего устройства 12, анализатора

13, регулирующего клапана 14 и датчика 15 расхода пропана.

Дпя измерения и стабилизации температуры и давления в реакторе служит система регулирования, состоящая из регулятора 16, датчика 17 давления, датчика 18 температуры и регулирующего клапана 19, Система регулирования дозировки пропана работает следующим образом.

3 101

С помощью анализатора 13, стояще-, го в рецикле высокого давления, определяется концентрация пропана в системе. Регулирующее устройство 12 сравнивает эту концентрацию пропана с заданной. Если эамеренная концентрация превышает заданную, т.е. если необходимо снизить концентрацию пропана в сщстеме, то.регулирующее устройство на строго определенное время, зависящее от разности задания и. реального содержания пропана в системе, закрывает клапаны 10 и 14 и открывает клапаны 9 и. 11. При этом газ иэ рецикла высокого давления поступает в блок полупроницаемых мембран, где происходит частичное выделение этилена из обратного газа . Выделенный таким образом чистый этилен направляется в рецикл низкого давления, «а оттуда с . обратным газом с помощью бустерного насоса - в емкость 1.

Оставшаяся часть обратного газа из рецикла высокого давления, не прошедшая блок 8 полупроницаемых мембран, через клапан 9 поступает на сдувку. По истечении определенного (рассчитанного в регулирующем устройстве 12) времени система регулирова ния возвращается в мсходное состоя:,ние, т.е. клапаны 9 и 1l закрываются, а клапан 10 открывается. Если после

4835 4 этсго заданная концентрация пропана, не достигнута, то цикл ее снижения повторяется. Для подъема концентрации пропана в рекционной смеси служит клапан-14 подачи свежего пропана в систему . Расход его контролируется датчиком 15 расхода . По истечении определенного времени клапан

14 закрывается. Полученная концент10 рация пропана в системе контролируется при этом анализатором 13.

Условия работы блока полупроницае" мых мембран (2,95 МПа в точке А и

0,295 МПа в точке Б).легко обеспечи1$ ваются за счет разности давлений в рециклах высокого и низкого давления.

Применение полупроницаемых мембран в процессах полимеризации отли-. чается простотой аппаратурного о@ормления и довольно высокой эФфективностью. Так, если по известному способу при сдувке 500 кг/ч обратного . газа иэ системы выводится ежечасно

30 кг пропана, то по предлагаемомуоколо 50 кr/÷ пропана. Это значитель" но сокращает время перехода установ" ки с режима получения одной марки полиэтилена на режим получения другой марки, требующей меньшего содер1 жания пропана в системе, эа счет че"

: го и. достигается повышение экономичности установки.

Составитель В. Шувалов

P актор М. Рачкулинец Техред М.Коштура Корректор О. Билак

Заказ 312 /1 Тираж 94 Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва, N-35, Раушская наб., д; 4/5

Филиал ППП патент", г. Ужгород, ул. Проектная,